面對日益復雜的汽車(chē)設計需求，特別是要推出中高端和商用的新能源汽車(chē)之時(shí)，自主創(chuàng )新和開(kāi)發(fā)之路并非坦途。電子部件在汽車(chē)特別是高端汽車(chē)中所占據的比例越來(lái)越高。汽車(chē)電子關(guān)乎目前汽車(chē)設計的三大市場(chǎng)挑戰，即如何滿(mǎn)足生態(tài)(環(huán)境保護)、更舒適方便和增強安全性的要求。圍繞解決這些挑戰的系統和子系統正是目前汽車(chē)電子設計的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。而局域網(wǎng)、動(dòng)力系統、電子控制單元和數字RFID的應用在改善汽車(chē)生態(tài)學(xué)、安全性和舒適性方面扮演了重要的角色。

四大測試分析，一個(gè)也不能少
 
無(wú)論對于需要改善燃油效率或采用新能源的動(dòng)力傳動(dòng)系統，還是有助于提升駕車(chē)和娛樂(lè )舒適性的車(chē)身及影音娛樂(lè )系統，抑或制動(dòng)、轉向等安全駕駛系統，局域網(wǎng)(LAN)的使用量正不斷提高，以實(shí)現傳動(dòng)控制、車(chē)身控制或各種線(xiàn)控操作(X-by-wire control)；由于需要提高汽車(chē)的能耗效率，因此汽車(chē)的引擎控制單元和電源系統變得更加復雜，而混合動(dòng)力和清潔燃料柴油機技術(shù)要求高級電子控制系統，以保證安全及環(huán)保；利用電子控制單元(ECU)控制基本汽車(chē)系統和非基本汽車(chē)系統正成為新的行業(yè)標準，這些ECU基于數字技術(shù)(MCU、FPGA等器件)，要求更深入地了解復雜的定時(shí)和信號完整性問(wèn)題；汽車(chē)安全系統采用胎壓監測(TPMS)和RFID系統，需要開(kāi)發(fā)和測量實(shí)時(shí)RF系統，要能夠高效監測汽車(chē)操作和狀態(tài)。
 
(一)局域網(wǎng)測試分析
 
汽車(chē)設計中正集成各種串行數據技術(shù)和應用來(lái)實(shí)現LAN，如CAN、LIN、MOST和FlexRay。串行通信可改善電路板設計，因為串行接口集成到處理器、ASIC、FPGA等器件中，使得連接數量減少、組件總成本下降。最終汽車(chē)設計通常包含多個(gè)串行標準、混合信號、混合數據速率、單端信號和差分信號，這就需要一種集大成且易用的高品質(zhì)測試分析解決方案，以完成信號之間定時(shí)、信號完整性測試分析和調試。

(二)動(dòng)力系統測試分析
 
動(dòng)力系統無(wú)疑是汽車(chē)的心臟，而與動(dòng)力系統相關(guān)的電子電路的高質(zhì)量穩定運行將很大程度上決定整車(chē)的性能表現，其中既包括通過(guò)ECU實(shí)現的電子控制部分，還包括汽車(chē)電源電路，特別是新能源汽車(chē)。
 
汽車(chē)ECU根據放在汽車(chē)各處的傳感器傳回的數據實(shí)時(shí)計算信息，確定最佳的引擎控制參數值。由于ECU內置到汽車(chē)引擎室中，噪聲環(huán)境更加惡劣，同時(shí)由于對更高頻率的分析需求也在不斷上升，特別是對微秒級、毫秒級以及甚至納秒級瞬態(tài)信號或尖峰的抗擾能力，對傳統示波器和探頭分析納秒級的高頻噪聲提出了挑戰。專(zhuān)家建議降低測量系統的電氣負荷，包括使用低輸入電容的差分探頭。

汽車(chē)電源電路的測試與其他電子系統上的電源測試類(lèi)似，需要進(jìn)行包括開(kāi)關(guān)損耗、傳導損耗、平均功率損耗以及安全工作區(SOA)在內的主要性能測試。目前，業(yè)界已經(jīng)具有完整、方便易用的電源測試解決方案，可實(shí)現開(kāi)關(guān)損耗測量、安全工作區、諧波、波紋、調制、轉換速率等全面的測試，并能實(shí)現自動(dòng)測量功能，可極大地簡(jiǎn)化汽車(chē)電源應用的功率分析工作。

(三)數字器件分析

在汽車(chē)中的電子控制單元、信息娛樂(lè )系統和安全子系統中，越來(lái)越多的使用MCU、FPGA等數字IC，形成了各種嵌入式系統。與需要用邏輯分析儀進(jìn)行多條通道、復雜觸發(fā)、條件存儲、反匯編、源代碼級軟件調試的CPU不同，對于MCU和FPGA的調試，一臺性能優(yōu)良、功能配置齊全的混合信號示波器(MSO)就足夠了。

以下是嵌入式系統中兩種常見(jiàn)的定時(shí)測量：事件時(shí)間相隔很遠——要求在長(cháng)時(shí)間內以高定時(shí)分辨率(高采樣率)采集多條通道(長(cháng)記錄長(cháng)度)；數字狀態(tài)跳變——要求在短時(shí)間內捕獲信號，但定時(shí)分辨率要非常高。

對于FPGA的調試挑戰，專(zhuān)家列舉了以下幾點(diǎn)：1.設計規格和復雜程度日益提高、接入內部信號受限；2、上市時(shí)間壓力迫使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和調試周期日益縮短；3、在FPGA中增加調試電路會(huì )影響設計性能和占用寶貴的芯片空間等等。

(四)數字RF測試

一些新的安全和監測系統技術(shù)將RFID廣泛地應用于在汽車(chē)電子系統中，如胎壓監測(TPMS)、防盜器、無(wú)鍵輸入系統、倒車(chē)雷達組件和系統。RFID的應用日益增多，部分在過(guò)去高級轎車(chē)中應用的技術(shù)將成為未來(lái)大部分汽車(chē)的標配。

近年來(lái)汽車(chē)電子系統越來(lái)越復雜化、更多具有較強EMI特性的開(kāi)關(guān)電源進(jìn)入汽車(chē)電子系統中，這些對RF的測試帶來(lái)了挑戰，使用傳統的頻譜分析工具來(lái)對這些瞬態(tài)信號進(jìn)行測試。